Рутил
Рути́л (от лат. rutilus — изжелта-красный, золотисто-красный) — минерал класса оксидов, ячаще других встречающаяся полиморфная модификация титана TiO2 (наряду c брукитом и анатазом). Изоморфные примеси: Cr, Nb, Ta, V, Sn.
Кристаллическая структура рутила образована лентами TiO6 — октаэдров, вытянутыми вдоль четверной оси. Кристаллы призматические, столбчатые до игольчатых. Pутил — важный компонент титановых руд, применяется в электродной и лакокрасочной промышленности. Служит также источником извлечения ниобия, циркония и тантала.
Рутил в определениях и коротких цитатах
правитьНа дне труба погружалась в вершину подводной горы, состоявшей из почти чистого рутила ― окиси титана. Все процессы переработки руды производились внизу, под водой и горами. На поверхность поднимались лишь крупные слитки чистого титана...[1] | |
| — Иван Ефремов, «Туманность Андромеды», 1956 |
Спустя четыре года после открытия Грегора немецкий химик Мартин Клапрот обнаружил новый химический элемент в другом минерале ― рутиле...[2] | |
| — Яков Розенцвейг, Сергей Венецкий, «Титан», 1966 |
| — Яков Розенцвейг, Сергей Венецкий, «Титан», 1966 |
...анатаз и брукит (TiO2) входят в состав исключительно метаморфических пород, в то время как рутил (TiO2) возникает в результате процессов выветривания титаносиликатов в верхних слоях земной коры.[3] | |
| — Михаил Левицкий, «Металлоорганосилоксаны и литосфера», 2000 |
| — Владимир Максаковский. «Географическая картина мира» (Книга I. Общая характеристика мира), 2003 |
| — Александр Орлов, «Сапфир Александра Македонского», 2012 |
| — Лилия Жданова, Ирина Астахова, «Подземные кладовые Тимано-Печоры», 2014 |
Высоко ценились прозрачные камни, проросшие тонкими игольчатыми кристаллами рутила или турмалина. Европейцы сравнивали такой кварц-волосатик со стрелами Амура...[7] | |
| — Василий Авченко, «Кристалл в прозрачной оправе». Рассказы о воде и камнях, 2015 |
Рутил в научно-популярной литературе и публицистике
правитьФиллит или глинистый слюдяный сланец представляет ясно сланцеватую породу (со скрытно-кристаллическим сложением) тёмно-серого, зеленоватого или чёрно-голубоватого цвета с полуметаллическим блеском в расколе; он состоит из мельчайших частиц слюды, хлорита, кварца и полевого шпата с иголочками рутила.[8] | |
| — Николай Березин, «Пешком по карельским водопадам», 1903 |
Известно не мало примеров вторичной перегруппировки вещества с образованием новых кристаллических тел, устойчивых при изменившихся условиях. Так, известны «кристаллы ильменита» (Fe…TiO3), которые при микроскопическом изучении оказываются состоящими из смеси двух минералов: гематита (Fe2O3) и рутила (TiO2). Повидимому, после момента образования ильменита в какой-то период жизни минерала, под влиянием изменившегося режима кислорода, создались резко окислительные условия, приведшие к переходу Fe2+ в Fe3+ с одновременным распадом кристаллической структуры, а затем к постепенной перегруппировке вещества с образованием смеси устойчивых минералов.[9] | |
| — Анатолий Бетехтин, «Курс минералогии», 1951 |
Формы, вытянутые в одном направлении, т. е. призматические, столбчатые, шестоватые, игольчатые, волосистые кристаллы, волокнистые образования. Например: кристаллы аквамарина, турмалина, рутила, асбест и др.[9] | |
| — Анатолий Бетехтин, «Курс минералогии», 1951 |
Ильменит <FeTiO3> или рутил обрабатывают углём и хлором при температуре красного каления. При этом получают TiCl4, который перегоняют для очистки от примесей, таких, как FeCl3. Затем TiCl4 восстанавливают расплавленным магнием при ~800° в атмосфере аргона. При этом получают металлический титан в виде губчатой массы, из которой удаляют избыток Mg и MgCl2 возгонкой при ~1000°. Используя электрическую дугу в атмосфере аргона или гелия, губчатый титан переплавляют в слитки.[10] | |
| — Коттон Ф., Уилкинсон Дж. «Современная неорганическая химия» (том второй), 1961 |
Спустя четыре года после открытия Грегора немецкий химик Мартин Клапрот обнаружил новый химический элемент в другом минерале ― рутиле и в честь царицы эльфов Титании (германская мифология) назвал его титаном.[2] | |
| — Яков Розенцвейг, Сергей Венецкий, «Титан», 1966 |
Известно около 70 минералов титана, в которых он находится в виде двуокиси или солей титановой кислоты. Наибольшее практическое значение имеют ильменит, рутил, перовскит и сфен. <...> Друг��й важнейший минерал ― рутил представляет собой двуокись титана ТiO2.[2] | |
| — Яков Розенцвейг, Сергей Венецкий, «Титан», 1966 |
Важно подчеркнуть, что не все оксиды переходных элементов, присутствующие в литосфере, могут служить подтверждением предложенной гипотезы. Например, анатаз и брукит (TiO2) входят в состав исключительно метаморфических пород, в то время как рутил (TiO2) возникает в результате процессов выветривания титаносиликатов в верхних слоях земной коры. Таким образом, можно предположить, что из трех упомянутых соединений именно анатаз и брукит являются продуктами рассматриваемой перегруппировки и потому включены в рассмотрение.[3] | |
| — Михаил Левицкий, «Металлоорганосилоксаны и литосфера», 2000 |
Ещё более распространены прибрежно-морские россыпи тяжёлых минералов. Прежде всего это относится к побережью Австралии (ильменит, циркон, рутил, монацит)... | |
| — Владимир Максаковский. «Географическая картина мира» (Книга I. Общая характеристика мира), 2003 |
Звёздчатый сапфир издревле выделяли особо. Это сейчас мы знаем, что появляющаяся на поверхности такого камня звезда с шестью лучами обязана подобным оптическим эффектом небольшим включениям рутила. Наши предки этого не ведали и наделяли звёздчатый сапфир могучими магическими свойствами. Самый крупный огранённый звёздчатый сапфир сейчас называется «Одинокая звезда» и весит 9719,5 карата. Раньше камень носил другое имя ― «Гарольд Ропер», в честь жителя небольшой деревушки в горном районе штата Северная Каролина, США. Сапфир купили лондонские ювелиры и огранили. Сколько весил натуральный камень, так и осталось загадкой. Впрочем, он всё равно бы не стал чемпионом: в 1966 г. в Бирме нашли звёздчатый сапфир весом 63 тыс. карат![5] | |
| — Александр Орлов, «Сапфир Александра Македонского», 2012 |
Украшение коллекции — так называемый кварц-волосатик (21×9×7 см) с насыщенными включениями тонкоигольчатого рутила золотисто-жёлтого цвета. Его обнаружили на склонах Приполярного Урала (месторождение «Скалистое»). Примечательно, что рутил в образце при толщине около 1 мм достигает длины до 100 мм.[6] | |
| — Лилия Жданова, Ирина Астахова, «Подземные кладовые Тимано-Печоры», 2014 |
Иногда, когда неорганические вещества образуют молекулы, это явление также называется изомерией, но для оксидов титана, образующих не молекулы, а атомные кристаллические решётки, наличие нескольких форм, отвечающих формуле TiO2, называется «полиморфизмом». Кристаллические решётки слегка различаются межатомным расстоянием титан — кислород, расположением атомов титана и кислорода друг относительно друга, и в итоге — твёрдость рутила по шкале Мооса составляет 7 единиц, а анатаза — 5,5 единиц.[11] | |
| — Аркадий Курамшин, «Элементы: замечательный сон профессора Менделеева», 2019 |
Рутил в мемуарах и дневниковой прозе
править
В отношении природных богатств мы допустили эксплуатацию ряда полезных ископаемых, необходимых для обороны. Это, во-первых, ниобий и танталовые руды, нужные для обороны (Селянкинское месторождение ильмено-рутила).[12] | |
| — Мариэтта Шагинян, Уральский дневник, 1942 |
Вечером зашел Володя Краснокутский. Выглядит он неплохо, но значительно располнел. Работает в Воркуте. В этом районе богатейшие россыпные м<есторожден>ия титано-магнетита (ильменит, рутил), большие перспективы по скандию, неважные по алмазам, оптическому сырью и меди и не особенно высокие по золоту.[13] | |
| — Борис Вронский, Дневник, 1961 |
Рутил в художественной прозе
правитьДалеко в море выдавалась искусственная мель, заканчивавшаяся обмытой ударами волн башней. Она стояла у кромки материкового склона, круто спадавшего в океан на глубину километра. Под башней вниз шла отвесно огромная шахта в виде толстейшей цементной трубы, противостоявшей давлению глубоководья. На дне труба погружалась в вершину подводной горы, состоявшей из почти чистого рутила ― окиси титана. Все процессы переработки руды производились внизу, под водой и горами. На поверхность поднимались лишь крупные слитки чистого титана и муть минеральных отходов, расходившаяся далеко вокруг. Эти желтые мутные волны закачали глиссер перед пристанью с южной стороны башни.[1] | |
| — Иван Ефремов, «Туманность Андромеды», 1956 |
Но по-настоящему люблю я кварц, он привлекает меня своими простотой и разнообразием. Кварц ― земля под ногами, пляж, спрятанный под мостовой, скала, в которой он выступает соучредителем множества горных пород. <...> волосатик с пойманными в кварц игольчатыми кристаллами-ниточками рутила или гётита...[7] | |
| — Василий Авченко, «Кристалл в прозрачной оправе». Рассказы о воде и камнях, 2015 |
| — Василий Авченко, «Кристалл в прозрачной оправе». Рассказы о воде и камнях, 2015 |
Источники
править- ↑ 1 2 И.А.Ефремов. «Туманность Андромеды». — АСТ, 2015 г.
- ↑ 1 2 3 4 Я. Д. Розенцвейг, С. И. Венецкий. «Титан». — М.: «Химия и жизнь», № 10, 1966 г.
- ↑ 1 2 Михаил Левицкий. Металлоорганосилоксаны и литосфера. — М.: «Российский химический журнал», 2000 г.
- ↑ 1 2 В. П. Максаковский. Географическая картина мира. — М.: Дрофа, 2008 г.
- ↑ 1 2 Александр Орлов, Сапфир Александра Македонского. — Москва, Зеркало мира, № 1, 2012 г.
- ↑ 1 2 Лилия Жданова, Ирина Астахова, Подземные кладовые Тимано-Печоры. — Москва: «Наука в России», № 6, 2014 г.
- ↑ 1 2 3 В. О. Авченко. Кристалл в прозрачной оправе. Рассказы о воде и камнях. — М.: АСТ, 2015 г.
- ↑ Н. И. Березин, «Пешком по карельским водопадам» с 60 рисунками художника И. С. Казакова и оригинальными фотографиями автора, с 5 карточками в тексте. — С.-Петербург : Типография Товарищества «Общественная польза», 1903 г. 193 с.
- ↑ 1 2 А. Г. Бетехтин, «Курс минералогии». — М.: Государственное издательство геологической литературы, 1951 год
- ↑ Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия, часть 2 (пер. с англ.: Иванова Е.К., Прохорова Г.В., Чуранов С.С. Под ред.: Астахов К.В.) — М.: Мир, 1969 г.
- ↑ Аркадий Курамшин. Элементы: замечательный сон профессора Менделеева. — М.: АСТ, 2019 г.
- ↑ Мариэтта Шагинян. Уральский дневник (Июль 1941 — июль 1943). Публ. и прим. Е. Шагинян. — М.: «Новый мир», № 4, 1985 г.
- ↑ Вронский Б. И. По таёжным тропам: Записки геолога. — Магадан: Кн. изд-во, 1960 г.